Однією з найбільших загроз суверенітету та незалежності нашої держави є поглиблення залежності від Росії як у галузі теплової, так і атомної енергетики. Свідченням цього є не лише численні «газові війни», але й постійні намагання Росії зберегти свою монополію на постачання ядерного палива. Але якщо протягом 2010-2011 політика диверсифікації постачань ядерного палива ще підтримувалася на вищому рівні керівництва держави (можливо, й як елемент політичної гри), то вже у 2012 році ядерна галузь України опинилася в повній залежності від Росії. Так, програма співробітництва з транснаціональною компанією Westinghouse щодо постачання ядерного палива була згорнута; підприємство з виробництва ядерного палива для реакторів типу ВВЕР-1000 було утворено спільно з російською стороною на основі технології, запропонованої ВАТ "ТВЕЛ", при цьому за російською стороною було закріплене монопольне право на ключові елементи ядерно-паливного циклу – ізотопне збагачення урану та постачання гексафториду урану, виробництво паливних таблеток; між Кабінетом Міністрів України та Урядом Російської Федерації була укладена угода на будівництво енергоблоків № 3 та 4 Хмельницької АЕС з використанням російських реакторів ВВЕР-1000/В-392 за обов’язковості використання палива, виготовленого лише за російськими технологіями.
Синопсис проблеми
В даний час на 4-х АЕС України експлуатуються 15 енергоблоків радянського дизайну – 2 ВВЕР-440 та 13 ВВЕР-1000. Цілком логічно, що основним постачальником палива для них є Росія, оскільки ці блоки використовують паливо російського (чи радянського) дизайну «шестигранного» типу.
Цією технологією ніхто, окрім ТВЕЛу, раніше не володів. І тільки починаючи з 2000 року компанія Westinghouse долучилася до вирішення проблеми диверсифікації постачань ядерного палива на АЕС з реакторами ВВЕР-1000, коли стартував Проект кваліфікації ядерного палива для АЕС України. У 2005 році 6 тепловиділяючих збірок ТВЗ-W були завантажені в активну зону 3-го енергоблоку Южно-Української АЕС.
Слід зазначити, що питанням безпеки впровадження нових модифікацій ядерного палива (як російського, так і американського дизайну) завжди приділялася підвищена увага. Водночас, якщо рішення про можливість використання російського палива ТВС-А приймалося на основі референтного підходу – за результатами комплексного позитивного досвіду надійного застосування і безпечної експлуатації цього палива в Росії, то, у зв’язку з відсутністю подібного досвіду Westinghouse, процес ліцензування цього палива був реалізований шляхом проведення поетапного всеосяжного комплексу випробувань – від дослідної експлуатації 6-и збірок ТВЗ-W до дослідно-промислової експлуатації аж до повного завантаження активної зони реактора такими збірками та підтвердження безпеки їх експлуатації.
В березні 2010 року розпочалася дослідно-промислова експлуатація палива Westinghouse – в активну зону енергоблоку № 3 ЮУАЕС завантажені 42 модернізовані збірки ТВЗ-W. Їх конструкція відрізнялася від шести дослідних збірок в частині кріплення тепловиділяючих елементів (ТВЕЛів), направляючих каналів для поглинаючих стрижнів системи управління і захисту, дистанціонуючих решіток.
Довідково: 42 збірки – це приблизно чверть від повного завантаження реактора ВВЕР‑1000 (активна зона реактора типу ВВЕР-1000 проекту В-320 складається з 163 ТВЗ, причому раз на рік міняється приблизно четверта їх частина).
В 2011 році кількість збірок ТВЗ-W в активній зоні енергоблоку № 3 ЮУАЕС була доведена до 84-х, а в енергоблок № 2 ЮУАЕС була завантажена перша партія зі 42-х збірок ТВЗ-W. Були проведені роботи з обґрунтування розширення дослідно-промислової експлуатації ТВЗ-W на інші блоки – на енергоблок № 5 ЗАЕС.
Проте через виявлення у процесі перевантажувальних кампаній під час планово-попереджувальних ремонтів 2012 і 2013 років на енергоблоках № 3 і № 2 ЮУАЕС ушкоджень паливних збірок ТВЗ-W, процес ліцензування палива Westinghouse був частково призупинений.
Слід зазначити що найбільш небезпечними пошкодженнями ТВЗ є:
- змінення форми (скручування або вигин), що призводять до неможливості вільного переміщення стрижнів управління та захисту (поглинаючих елементів) по направляючим каналам ТВЗ (може призвести до ядерної аварії);
- негерметичність ТВЗ, що призводить до виходу радіоактивних елементів з палива у теплоносій та радіоактивного забруднення першого контуру реакторної установки (тобто до радіаційної аварії); окрім того це дещо пришвидшує процес радіолізу води, що у свою чергу через наявність вільного кисню пришвидшує корозію, та може призвести до вибуху водню.
Проте виявлені ушкодження ТВЗ-W стосувалися лише елементів конструкції (каркаса) ТВЗ – дистанціонуючих решіток. Проблем із заклиненням поглинаючих елементів та/чи з розгерметизацією палива зафіксовано не було. Незважаючи на це, вже у 2012 році НАЕК «Енергоатом» відмовилася від підживлення активних зон реакторів Южно-українських енергоблоків № 2 і № 3 свіжими паливними збірками Westinghouse. Припинено також програму розширення їх дослідно-промислової експлуатації на енергоблок № 5 Запорізької АЕС. Загрузки активних зон енергоблоків № 2 і № 3 ЮУАЕС збірками ТВЗ-W були зменшені з 42-х до 27 та з 84-х до 66 відповідно. Держатомрегулювання заборонило використання ТВЗ-W для підживлення активних зон до доопрацювання їх конструкції. Паливо Westinghouse залишилося лише на 3-ому енергоблоці ЮУАЕС – 66 збірок, з яких 26 експлуатуватимуться 4-й рік, інші – третій.
Водночас, вже навіть 2-3-и річний досвід експлуатації палива Westinghouse свідчив про високу надійність цих ТВЗ, у т.ч. й відносно надійності ТВЗ російського виробництва.
Під час експлуатації на початку 2000-х років ТВЗ-М російського виробництва частка негерметичних збірок сягнула 2 %, через що Україна відмовилася від їх використання. У російських ТВЗ-А, що експлуатуються в Україні зараз, частка вибраковуваних ТВЗ через негерметичність у 2010-2011 роках склала 0,5 та 1 % відповідно. При цьому, протягом перших 2-х років експлуатації відмовляло близько 1/3 від усіх дефектних ТВЗ, а майже половина відмов фіксувалася після 3-го року експлуатації. Подібний потік відмов мав би призвести до відбракування через розгерметизацію 2-3 ТВЗ-W за увесь час їх експлуатації. Водночас жодна з ТВЗ‑W не була відбракована через негерметичність.
Враховуючи ж більшу ураноємність (а, значить, і енергоємність) палива "Westinghouse" та його ремонтну здатність збірки ТВЗ-W об’єктивно мають усі шанси перемогти в конкурентній боротьбі з російським паливом для реакторів ВВЕР-1000.
Навесні 2014 року контракт на постачання американського палива в обсязі для 3-х енергоблоків ВВЕР-1000 був подовжений до 2020 року, а у вересні Держатомрегулювання України дозволила поставку модернізованого ядерного палива ТВЗ-WR для 3-го енергоблоку Южно-Української АЕС.
Наприкінці грудня 2014 року компанія «Westinghouse Electric Company» та ДП НАЕК «Енергоатом» підписали договір про розширення постачань ядерного палива на АЕС України до 2020 року. І хоча параметри розширення розкриті не були, скоріш за все мова йде про можливість експлуатації палива Westinghouse на всіх блоках ВВЕР-1000, окрім ЮУАЕС‑1, де використовується паливо іншої конструкції.
Слід зазначити, що прийняття рішення щодо повернення альтернативного постачальника на український ринок ядерного палива для блоків ВВЕР-1000 (навіть в обсязі, меншім, ніж 25 % – на 3 блоки з 13), викликало найагресивнішу реакцію російської сторони. Так, перший заступник голови комітету Держдуми Росії з промисловості Володимир Гутєнєв у своєму посланні канцлерові Німеччини Ангелі Меркель, і депутат Держдуми РФ Костянтин Затулін, і експертна рада при комітеті Держдуми Росії з промисловості і розвитку підприємств ВПК намагаються довести, що застосування палива американського виробництва «неминучо збільшують ризик виходу з ладу українських ядерних реакторів і підвищують ймовірність техногенних катастроф, співставних з катастрофою на Чорнобильській АЕС». В інтерв’ю ж Прем’єр-міністра Росії Дмитра Медвєдєва «Независимой газете» від 15 грудня 2014 року спроба України диверсифікувати постачання ядерного палива розцінюється як «мрачный пример на тему опасного влияния политики на экономику».
Проте диверсифікація й надалі розглядається в Європі та Україні як один із головних елементів забезпечення енергетичної безпеки. Водночас, вона є й потужним чинником зменшення витрат на закупівлю палива через конкуренцію.
Загалом, протягом останніх років витрати на закупівлю ядерного палива Україною складають близько $ 600 млн на рік. Щодо ціни палива, то в інтерв’ю українським виданням у жовтні 2014 року Президент НАЕК «Енергоатом» Ю. Недашковський заявив, що ТВЕЛівські паливні збірки «ніколи не були дешевші Westinghouse. Це при умові використання нашого урану двома виробниками».
Водночас, хоча контракт на постачання палива "Westinghouse" був подовжений, проте самі роботи з ліцензування цього палива пришвидшені не були – дослідно-промислова експлуатація модернізованого палива Westinghouse ТВЗ-WR у 2014 році не проводилася, а у 2015 році буде проводитися лише на одному 3-му енергоблоці ЮУАЕС. Що ж до розширення дослідно-промислової експлуатації ТВЗ-WR, то за словами Ю. Недашковського рішення щодо можливості його завантаження на ЮУАЕС-2 та/чи ЗАЕС‑6 планується прийняти лише у 2016 році.
Фактично у 2015 році буде досягнутий рівень диверсифікації постачань ядерного палива менший, ніж у 2012 році, а у 2016 році, у разі розширення дослідно-промислової експлуатації ТВЗ-WR на 2 енергоблоки, він досягне рівня 2011 року, коли за часів проросійського уряду доля альтернативного постачальника сягнула майже 6 % від загального обсягу ядерного палива, що експлуатується на українських АЕС з ВВЕР-1000.
Та все ж одним із головних елементів забезпечення енергетичної безпеки є налагодження власного виробництва ядерного палива, яке може розглядатися і як 3-ій постачальник, або, в залежності від обсягів продукції, і як єдиний, але власний.
Довідково: Україна володіє достатнім ресурсним потенціалом для активного розвитку власної атомної енергетики. За запасами урану вона входить в першу світову десятку, а підтверджених запасів урану для існуючих типів реакторів вистачить на 50-100 років. Водночас, самостійно Україна реалізує лише першу стадію ядерно-паливного циклу (далі – ЯПЦ) – видобуток уранової руди та виробництво з неї уранового концентрату (лише на 30 % від потреби українських АЕС – близько 800-900 тонн уранового концентрату з необхідних 2,5 тис. т). Всі наступні «переділи» (стадії ЯПЦ) забезпечується Росією. Росією ж здійснюється й кінцева стадія ЯПЦ – переробка відпрацьованого ядерного палива. При цьому ізотопне збагачення робиться в Росії і для палива Westinghouse.
В Україні було прийнято рішення розвивати всі стадії ЯПЦ окрім «чутливих» (ізотопного збагачення та переробки відпрацьованого ядерного палива, які можуть бути кроком до виробництва ядерної зброї) з таким розрахунком, щоб до 2020 року вийти на повне самозабезпечення ядерним паливом. Першим кроком стало рішення щодо будівництва власного заводу.
Прийняттю рішення у вересні 2010 року з вибору технології та партнера для організації в Україні виробництва ядерного палива передувала жорстка конкурентна боротьба між російським ВАТ «ТВЕЛ» та транснаціональною компанією Westinghouse. Питання вимог до партнера двічі (у 2009 та 2010 роках) розглядалося на засіданнях РНБО України. І якщо за результатами конкурсу у 2009 році всі передумови для перемоги мав Westinghouse, то вже у 2010 році переміг ВАТ «ТВЕЛ».
27 жовтня 2010 р. український Державний концерн «Ядерне паливо» та російський ВАТ «ТВЕЛ» підписали угоду про створення спільного підприємства для будівництва заводу з виробництва ядерного палива в Україні. Українська сторона отримала контрольний пакет в СП з 50 % плюс 1 акція, решту акцій отримала російська сторона.
Основне виробництво заводу включає: першу чергу, яка мала бути споруджена у 2012-2015 роках – складання (фабрикацію) тепловиділяючих збірок та ТВЕЛів; другу чергу, яка мала бути споруджена у 2016-2020 роках – виготовлення порошку діоксиду урану, виробництво паливних таблеток.
Проектна потужність заводу складає 400 т/рік урану в продукції підприємства, або близько 800 ТВЗ на рік, що мало повністю забезпечити ядерним паливом всі українські енергоблоки ВВЕР-1000. Водночас це означало б повне витіснення з ринку ядерного палива України альтернативного постачальника (компанії Westinghouse) та необхідність пошуку нових ринків збуту продукції заводу, зокрема в Європі.
З урахуванням же частки ВАТ «ТВЕЛ» у власності заводу (яка дає можливість заблокувати будь яке рішення) та умов використання наданих технологій (СП не стає власником наданих технологій, а лише отримує право на їх використання) подібний підхід закріпляв монопольне становище ВАТ «ТВЕЛ» на ринку ядерного палива України. У разі ж прийняття вимоги російської сторони щодо передачі Україні технологій з виробництва ядерного палива лише за умови закріплення за російською стороною монопольного права на постачання гексафториду урану та паливних таблеток, це означало б повну залежність України від Росії у сфері постачання ядерного палива на невизначений строк.
На сьогоднішній день проект зі створення заводу з виробництва ядерного палива в Україні фактично зупинився на стадії проектування.
Таким чином, можна зробити висновок, що державна політика у сфері забезпечення українських АЕС ядерним паливом у 2010-2013 роках сприяла закріпленню монопольного становища в Україні російського виробника – ВАТ «ТВЕЛ».
Водночас, кроки, які були зроблені Урядом України у 2014 році не дають впевненості у зменшенні залежності від Росії у цій сфері хоча б в середньостроковій перспективі – до 2020 року, оскільки не прийнято ані рішень щодо розширення дослідно-промислової експлуатації та прискорення ліцензування палива Westinghouse, ані щодо відмови від співпраці з ВАТ «ТВЕЛ» зі створення в Україні власного виробництва ядерного палива, яке у тому вигляді, який наразі реалізується, фактично узаконює повну залежність України від Росії у сфері постачання ядерного палива на невизначений строк.
Таким чином, враховуючи зазначені проблеми та тенденції розвитку ситуації, перебіг дальших подій може відтворитися за наступними сценаріями:
Сценарій 1. Залишити все як є.
Україна залишається майже в повній залежності від Росії у сфері постачання ядерного палива, яке після 2020 року може стати 100 %, оскільки наявний альтернативний постачальник (Westinghouse) не заінтересований виробляти паливо для реакторів ВВЕР-1000 в обсязі, який є зараз (для 3-х енергоблоків), без розуміння реальних перспектив розвитку своєї діяльності в Україні.
На жаль, цей сценарій є найбільш вірогідним, оскільки вирішення проблеми диверсифікації постачань ядерного палива, як кроку до енергетичної незалежності, наразі є скоріш декларативним, ніж реальним.
Сценарій 2. Кардинальний (розрив стосунків з Росією).
Розрив стосунків з Росією в ядерній сфері означатиме припинення постачання ядерного палива та, можливо, й інших послуг у сфері ЯПЦ, які прямо чи опосередковано надаються Україні (зокрема, постачання концентрату урану в обсязі майже 2/3 від потреб, 100 % ізотопного збагачення урану, у т.ч. й для палива виробництва компанії Westinghouse).
Фактично це означатиме повний колапс в об’єднаній енергетичній системі України приблизно за рік, коли через відсутність свіжого ядерного палива більшість енергоблоків АЕС доведеться зупинити.
Проте, таким катастрофічним наслідкам можна запобігти, якщо завчасно розробити та впровадити заходи із налагодження альтернативного постачання вугілля та мазуту для ТЕС, створення резерву ядерного палива, диверсифікації постачання уранового концентрату (зокрема, з Казахстану та Австралії) та послуг з ізотопного збагачення урану (зокрема, в США та Франції, де наявні вільні потужності), а також домовитися з компанією Westinghouse щодо збільшення обсягів постачання ядерного палива в Україну та будівництва в Україні власного заводу з виробництва ядерного палива (можливо із подальшим перенесенням потужностей Westinghouse в Україну). Подібні кроки можуть бути реалізовані протягом 1-2 років.
Водночас, враховуючи дії Росії на Донбасі, найбільшою загрозою подібного розвитку подій будуть можливі диверсійні дії терористів щодо АЕС, результати яких будуть використані для переконання всього світу у тому, що Україна неспроможна самостійно (або у співпраці з будь-якою країною світу, крім Росії) безпечно експлуатувати свої ядерні реактори та розвивати свою ядерну енергетику.
Сценарій 3. Поміркований (часткове поступове згортання зв’язків з Росією в ядерній галузі та розвиток української ядерної енергетики у міжнародній кооперації, в першу чергу з США).
Враховуючи, що одномоментний розрив відносин з РФ в ядерній сфері призведе до вкрай негативних наслідків для України в короткостроковій перспективі, а наявна, фактично повна, залежність галузі від російської сторони теж у будь-який момент може призвести до подібних негативних наслідків, поступове обмеження частки Росії в обсязі постачання ядерного палива, розвиток української ядерної енергетики у міжнародній кооперації слід розглядати як найбільш прийнятний сценарій розвитку ситуації.
Зважаючи, що на сьогоднішній день є лише один ліцензований постачальник ядерного палива для реакторів ВВЕР (російський ВАТ «ТВЕЛ») потрібно прискорити процес ліцензування палива альтернативного постачальника (компанії Westinghouse), розширивши у 2015 році обсяг дослідно-промислової експлуатації ТВЗ-WR. Зазначене надасть можливість розширити, починаючи з 2016 року, обсяг його постачання з 3-х до, як мінімум, 6-и енергоблоків ВВЕР-1000, та взяти технологію виробництва палива Westinghouse за основу для створення протягом 2016-2020 років дійсно власного виробництва ядерного палива в Україні, диверсифікувавши два ключові та найбільш дорогі переділи ядерно-паливного циклу – виробництво концентрату урану та ізотопне збагачення урану.
При цьому (в залежності від прогресу у створенні власного виробництва ядерного палива та обраного типу реакторів Х-3,4) може бути реалізовано декілька варіантів диверсифікації постачань ядерного палива:
1. Поступове, починаючи з 2016 року, розширення постачання палива Westinghouse на 6 з 13 енергоблоків ВВЕР-1000.
При цьому, починаючи з 2018/2019 року ВАТ «ТВЕЛ» буде постачати паливо на 6 енергоблоків з 17 на весь період їх експлуатації: на Р-1, Р-2 (реактори ВВЕР-440), Р-4, Х-2 (відповідно до вже укладених угод), Х-3, Х-4 (у разі добудови за російським проектом та прийняття умови російської сторони щодо обов’язковості постачання на ці реактори палива, виготовленого лише за російськими технологіями). До цього переліку може бути включений й енергоблок № 1 ЮУАЕС (через особливості конструкції палива для цього реактора).
На 6 енергоблоків постачати паливо буде компанія Westinghouse, а на 4-5 енергоблоків – власний завод, який після виведення у 2020 році на повну потужність має забезпечити потреби України в ядерному паливі для 10-15 енергоблоків ВВЕР-1000 (тобто всіх блоків ВВЕР-1000, окрім, можливо, тих, для яких за чинних угод паливо має бути вироблено лише за російськими технологіями).
2. Другий варіант відрізняється тим, що енергоблоки Х-3,4 можуть бути збудовані на основі вибору реакторних установок іншого, відмінного від ВВЕР, типу, зокрема й канального, що, одночасно буде сприяти диверсифікації постачань ядерного палива.
Можливі й інші варіанти, але основою має стати організація дійсно власного виробництва ядерного палива, без обмежень постачальників будь-якого переділу ядерно-паливного циклу та за можливості їх вибору на конкурентних засадах, у т.ч. враховуючи й політичні фактори.
Висновки
Диверсифікація постачань ядерного палива є не лише одним із головних елементів забезпечення енергетичної безпеки за рахунок зниження політичних ризиків, пов’язаних з монопольним постачальником, але й через конкуренцію є потужним чинником зменшення витрат на закупівлю палива.
Проте на початок 2015 року АЕС України практично повністю залежні від монопольного російського постачальника ядерного палива.
На жаль, кроки, які були зроблені Урядом України у 2014 році, не дають впевненості у зменшенні залежності від Росії у цій сфері хоча б в середньостроковій перспективі – до 2020 року, оскільки рішень щодо прискорення ліцензування палива Westinghouse прийнято не було. Фактично прийняття рішення щодо розширеної експлуатації ТВЗ-WR відтерміноване на 2016 рік.
Не прийнято й рішення щодо відмови від співпраці з ВАТ «ТВЕЛ» зі створення в Україні власного виробництва ядерного палива, яке у тому вигляді, який наразі реалізується, фактично узаконює повну залежність України від Росії у сфері постачання ядерного палива на невизначений строк.
Зважаючи, що одномоментний розрив відносин з РФ в ядерній сфері призведе до вкрай негативних наслідків для України, а наявна, фактично повна, залежність галузі від російської сторони теж у будь-який момент може призвести до подібних негативних наслідків, наступні кроки слід розглядати як найбільш прийнятний шлях забезпечення енергетичної безпеки та розвитку ядерної галузі у період до 2018-2020 років:
- поступове обмеження частки Росії в обсязі постачання ядерного палива до не більш, ніж 30 % від загального обсягу, залучення альтернативного постачальника (компанії Westinghouse) до постачання палива не менш, як на 6 енергоблоків з ВВЕР-1000;
- організація дійсно власного виробництва ядерного палива, без обмежень прав на надані технології, без обмежень постачальників будь-якого переділу ядерно-паливного циклу та за надання можливості їх вибору на конкурентних засадах, у т.ч. враховуючи й політичні фактори.
Водночас, будь-які плани з розвитку ядерної енергетики в Україні неможливі без залучення інвестора, який за умови розуміння перспектив діяльності в Україні та прозорості дій української сторони об’єктивно буде вмотивований вийти на ринок України. І одним із перших кроків для цього має стати корпоратизація НАЕК «Енергоатом» та ДК «Ядерне паливо».
Рекомендації:
З метою позбавлення України від політичного та економічного тиску з боку Росії, посилення енергетичної незалежності, зокрема, в ядерній сфері, рекомендується:
- Забезпечити умови щодо створення протягом 2015 року резерву ядерного палива в обсязі не менш 25 % від щорічної потреби для реакторів ВВЕР-1000.
- Забезпечити прискорення процесу диверсифікації постачань ядерного палива, зокрема, шляхом розширення дослідно-промислової експлуатації палива Westinghouse вже у 2015 році на 3 енергоблоки та надання цій компанії чітких перспектив співробітництва у разі успішного ліцензування її палива – розширення обсягів постачань з 3-х до, як мінімум, 6-и енергоблоків.
- Переглянути рішення РНБО України від 1 червня 2010 року «Про забезпечення національних інтересів в сфері постачання ядерного палива для українських АЕС і створення в Україні власного виробництва ядерного палива», введеного в дію Указом Президента України від 15 червня 2010 року № 692-16т/2010, та розпорядження Кабінету Міністрів України від 22 вересня 2010 року № 1922-р щодо утворення в Україні підприємства з виробництва ядерного палива для реакторів типу ВВЕР-1000 спільно з ВАТ «ТВЕЛ», відмовившись від умов, які монополізують будь-які послуги ядерно-паливного циклу та обмежують використання наданих технологій.
- У 2015 році провести новий тендер з вибору технологій та партнера з виробництва ядерного палива для реакторів ВВЕР-1000 та утворити таке підприємство, яке має мати всі права на надані технології та не буде мати обмежень щодо можливості вибору на конкурентних засадах постачальників будь-якого переділу ядерно-паливного циклу, зокрема щодо закупівлі концентрату урану та послуг з його ізотопного збагачення.
Відділ енергетичної, транспортно-комунікаційної,
екологічної та техногенної безпеки
(Д. Г. Бобро)
№ 14, Серія «Національна безпека»